“人形机器人不是非要用英伟达芯片,但国内没有更好的”

高工人形机器人 2025-08-23 21:50

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人形机器人在用谁家的芯片?


此前对国内人形机器人本体企业的巡回调研中,我们听到的答案几乎一致:英伟达Jetson Orin


在刚结束的WRC 2025大会上,银河通用的人形机器人Galbot成为全球首批部署英伟达Jetson Thor芯片的机器人,展现出令人惊叹的自主搬箱能力。银河通用创始人及CTO王鹤表示:“包括NVIDIA和银河通用在内的所有机器人公司,今天共同的目标都是打造通用机器人。”


王鹤口中的“通用机器人”正被视为下一个万亿市场的关键代表,而驱动这些机器人“大脑”与“小脑”的高性能芯片,正成为科技竞争的新焦点。


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在占领全球8成市场份额的英伟达的面前,国产力量也在寻找突围之路。


今年6月,地瓜机器人发布面向具身智能领域的RDK S100,喊出做“机器人时代母生态”;更早之前,黑芝麻智能以“天问”人形机器人为载体,通过华山A2000和武当C1236为机器人打造“大脑”和“小脑”;云天励飞正在研发的新一代DeepXBot系列芯片,正是专为人形机器人“大脑”设计。


国产高算力芯片到底有没有机会打破来自英伟达一方的垄断?带着这个问题,我们重新梳理了产业链,试图还原一张真实的“人形机器人芯片地图”。


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英伟达的霸主地位:从Orin到Thor的算力碾压


“我们的人形机器人不是非要用英伟达芯片,但目前国内没有更好的方案可选。”这是国内某家人形本体企业在接受高工人形机器人调研时说的话。目前,国内人形机器人企业普遍采用英伟达的Orin系列芯片作为主控方案。


至于为什么是Orin?大家考虑的主要是两个方面:


其一,人形机器人同时跑VLM、全身动力学规划、多传感器融合等任务,所需算力需求普遍在100TOPS以上。Orin系列提供200-275TOPS的算力,Jetson AGX Orin 64GB版本更是直接给到275TOPS,把“性能天花板”一次性抬高。


其二,机器人算法团队比较担心的有两件事:模型迁移、仿真调试。Orin直接继承CUDA-X加速库与Isaac Sim仿真平台,原本在X86+GPU上训练的 PyTorch/TensorRT 模型几乎可以零成本迁移;Sim2Real Gap(仿真到实机的差距)也缩小到大约一周内。


2024年,众擎机器人、钛虎机器人、鹿明机器人等陆续在其人形机器人上搭载Orin。不过,业内很快也指出275 TOPS仍不足以支撑未来高阶具身智能,因此下一代Thor芯片的升级备受关注。


Jetson Thor是英伟达专为人形机器人打造的计算平台,集成了基于Blackwell架构的GPU,单芯片算力达2070 FP4 TFLOPS,是上一代Jetson Orin的7.5倍-10倍,I/O吞吐量提升约10倍,可满足高带宽感知需求。


该芯片的强大不仅在于原始算力,更在于其完整的开发生态。借助CUDA、Isaac Sim仿真系统等工具,英伟达构建了从开发到部署的全链条解决方案,这正是众多机器人厂商选择英伟达的重要原因。


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王鹤表示,配备Thor芯片的Galbot速度显著提升,被评为“最快的人形机器人”。在工业场景的“智能搬箱”演示中,即使箱体被随意踹走或挪动,Galbot也能快速定位并完成抓取搬运。


此外,英伟达与富士康联合开发的人形机器人也是采用Jetson Thor平台+Isaac GR00T N1基础模型的技术架构。根据最新消息,该人形机器人将在11月的鸿海科技日上亮相。


有知情人士透露,富士康将在美国工厂同步生产人形机器人和Blackwell Ultra GB300 AI服务器,目前这些机器人正接受工业场景训练。


英伟达在高端机器人计算平台领域的强势地位,再次凸显。


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国内厂商,准备好了吗?


然而,在这场关乎未来智能机器人产业核心的芯片竞争中,中国厂商并未缺席。面对英伟达的技术优势,国产人形机器人芯片也在选择多元化的突围路径。


地瓜机器人最新发布的RDK S100开发套件,采用了独特的“大小脑”异构架构设计。该架构通过单颗SoC集成三类计算单元:6核CPU处理复杂逻辑调度;新一代Nash架构BPU提供80/128TOPS 算力;4枚Cortex-R52+核心构成独立MCU,确保高实时运动控制与功能安全。


这种设计实现了感知推理和实时运动控制的兼顾,减少控制系统的体积和复杂度。地瓜机器人还计划在2026年发布500TOPS以上的高算力SoC。


黑芝麻智能为武汉大学“天问”人形机器人提供华山A2000芯片和武当C1236芯片,分别用于机器人的“大脑”和“小脑”。


其中,A2000算力对标4颗英伟达OrinX,可处理多模态环境信息并做出智能决策;C1236可实现AI运算与控制任务并行处理,保障复杂环境下的稳定性。


瑞芯微的旗舰芯片RK3588,支持多模态数据处理和高性能计算,为人形机器人的感知、决策和执行提供底层算力支持。目前已应用于宇树科技、优必选等头部企业的人形机器人和四足机器人上。


极海微的在人形机器人芯片上的布局覆盖从感知-决策-执行到能源管理的整个链条,其中包括关节控制器、灵巧手实时控制DSP芯片、小脑计算芯片、电池管理主控芯片,目前已进入批量出货阶段,宇树科技、广汽集团等位列其客户名单。


均胜电子也在日前推出了机器人域控制器方案,并提供两种选择:集成Jetson AGX Orin+x86 CPU芯片的方案,以及采用RTX4090高性能显卡的方案。


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综合来看,国产芯片的优势在于更高的性价比和更贴近市场的定制化服务。


以地瓜机器人为例,其RDK S100定价2799元,几乎只有英伟达同等算力水平方案价格的一半。


此外,国产芯片还在场景优化上具备一定优势,据地瓜机器人技术副总裁隋伟介绍,地瓜机器人已经与超过20家具身智能领域头部客户建立合作,并获得了超过50家合作伙伴展开测评。


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国产人形机器人芯片当下面临的挑战


“突围”固然可喜,但更重要的是客观面对眼下的挑战。


人形机器人需要处理海量传感数据并做出实时决策,这对芯片的计算能力和能效提出了极高要求。目前国际厂商在高端芯片领域占据主导地位,国产芯片在工艺制程、计算性能和可靠性方面仍存在差距。


在算力与能效比平衡上,大部分双足人形机器人的每个关节需要独立PID控制,再配合视觉SLAM和力觉反馈,单台设备的算力需求在100TOPS以上。与此同时,在电池容量限制下,芯片需要在20W低功耗内完成这些复杂任务。


在工艺与可靠性差距上,国际头部企业如特斯拉采用自研的Dojo芯片,能实现每秒数万亿次运算,支撑视觉处理与运动控制的实时协同。


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以黑芝麻智能的华山A2000和武当C1236等为代表的国产芯片,虽然通过异构计算和分时操作系统降低系统时延,但在高端制程和可靠性方面仍有差距。


例如,海外的电源管理芯片故障率低至0.1FIT,而国内的故障率仍徘徊在10FIT上下,差距主要来自晶圆缺陷率和封装工艺的落后。


又如,优必选Walker S2的3分钟自主换电,依赖于高精度陀螺仪、AI边缘计算芯片、电源管理芯片的协同工作。


这些芯片目前主要由国外大厂把控,AI边缘计算芯片由英伟达主导,高精度MEMS陀螺仪由博世和意法半导体垄断,电源管理芯片市场则被德州仪器把控。


这意味着当人形机器人产业规模扩大时,国内企业很可能面临高端芯片的供应链风险。


国产人形机器人芯片产业生态与标准,也亟待构建。芯片的成功并不仅仅依赖于单一产品的技术突破,更需要构建一个围绕芯片的完整生态系统,包括硬件开发工具、软件库、算法模型以及行业标准。


缺乏统一的芯片架构和开发标准,将导致下游机器人厂商的开发成本高企,需要适配不同的硬件平台。


目前,部分国内企业和机构正积极推动开源生态的构建。


例如,先楫半导体联合20余家生态伙伴推出开源运动控制库,该开源运动控制库提供从FOC算法到ROS2驱动的完整工具链。另外,RISC-V开源架构也为国产人形机器人芯片提供了避开传统架构限制、构建自主生态的机会。


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写在最后


随着2025年“具身智能”被首次写入政府工作报告,国内人形机器人芯片产业正迎来政策东风。无论是奥比中光与地平线等的战略合作,黑芝麻智能与学术机构的联合攻关,还是以地瓜机器人等为代表的创新产品迭代,都在为国产人形机器人芯片积累突破的力量。


人形机器人芯片的竞争本质是生态之争。国产芯片需要在追赶硬件性能的同时,构建起从开发工具、算法模型到应用场景的完整生态。这条道路漫长且艰难,但关乎中国在未来人形机器人产业中的话语权。


值得欣慰的是,在对国内人形机器人本体企业的走访调研中,我们听到的另一个回答是:“现在华为昇腾、地瓜机器人的芯片都做得不错,我们有在考虑用的。”




END

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